Tout ce que vous devez savoir sur les résistances dans les pédales d'effet

Dans cet article (qui fera partie d'une série d'articles sur les différents composants des pédales d'effet), on essaiera de détailler un composant dont vous avez sûrement déjà entendu parler (au moins au lycée dans vos cours de physique), la résistance ! La résistance est un composant très simple à 2 pattes. C'est vraiment la "brique" de base en électronique, l'équivalent de la brique de lego simple. On en trouve vraiment partout, et elle a plein d'utilisations possibles. Ici on va surtout s'intéresser à son rôle dans les pédales d'effet.

A quoi ça ressemble une résistance ?

La résistance la plus courante se présente sous forme d'un cylindre avec des anneaux de différentes couleurs, et 2 pattes.

 

Tout est affaire de couleur avec les résistances (faut pas être daltonien... Si jamais vous l'êtes, il existe une application pour vous aider). La couleur globale de la résistance vous indique sa nature (composition) : composition carbone (brun foncé), à film carbone (beige) ou à film métallique (bleu / bleu-vert). Quelles sont les plus adaptées pour une pédale de guitare ? Lisez mon article : résistances : que choisir ?

Les anneaux de couleurs servent à connaître quelle est la valeur de la résistance, exprimée en Ohms. Il y a un code qui vous permet de savoir quelle est la valeur de celle ci :

 

 

Ici par exemple, on lit sur les 3 premières couleurs : "1", "5" et "0" = 150

Qu'on multiplie par 100 (couleur rouge du 4ème anneau) = 150 x 100 = 15000 = 15k

Le dernier anneau indique la tolérance du composant, c'est à dire la différence possible entre la valeur affichée (100 Ohms par exemple), et la valeur réelle du composant (99 Ohms). En pratique, les résistances à film métallique ont souvent des tolérances de 1% (ce qui est bien précis), mais il existe des résistances appelées résistances de précision qui ont des tolérances pouvant aller jusqu'à 0,01% ! Elles sont souvent utilisées dans les appareils de mesure par exemple. Dans notre cas, 1% est une valeur bien suffisante, il n'y aura généralement aucune différence audible si vous changez une résistance de 100 Ohms par une de 99 ohms ! 

Connaitre ce code n'est pas essentiel, on l'apprends petit à petit à force de manipuler les composants. Au pire, un coup de Google et hop, il est sous nos yeux !

Généralement, la résistance contient sous cette couche colorée un tortillon appelé "film résistif", composé de carbone ou métal, qui va résister au passage du courant. Ce film est plus ou moins long, ce qui permet d'ajuster la valeur de la résistance !

Ici, on a 3 résistances de 27 ohms (en haut), 330 ohms (milieu) et 3,3 megaohms (en bas, 3,3 megaohms = 3 300 000 ohms)

La résistance a 2 symboles pour la représenter sur les schémas (pratique...)

 

A gauche, c'est le symbole européen (R5), et à droite le symbole américain (R6). Il faut noter que ce n'est pas le seul composant où on a des différences de représentation, les condensateurs sont aussi concernés par exemple. Personnellement, j'ai une préférence pour le symbole américain, qui me parait plus représentatif du rôle joué par la résistance, et ressemble un peu au film résistif interne des résistances. On le trouve aussi plus souvent sur les schémas de pédales d'effet que le symbole européen, mais c'est bien de connaître les 2 symboles.

Si vous voulez achetez des résistances métal-film pas chères, j'ai ce bon plan qui peut vous être utile.

 

A quoi ça sert ?

Une résistance, comme on nom l'indique, résiste au passage du courant ! Elle va donc "absorber" une partie du courant et le transformer en chaleur. Quand le courant passe au travers d'une résistance, celui ci diminue. On peut connaitre la tension au borne d'une résistance avec la formule :

U=R x I

où U = tension (en Volts), R = résistance (en ohms)
et I= intensité du courant (en Ampères)

Quand la résistance absorbe une partie du courant, elle va faire diminuer l'amplitude du signal qui passe au travers. Ceci est super utile, car en effet, le signal de votre guitare électrique n'est autre qu'une tension ! Si vous n'êtes pas au courant (hahaha...), un peu de lecture sur la nature du signal d'une guitare électrique.

Avec une résistance, on peut donc faire varier le volume du signal d'une guitare ! Cependant, la résistance ne marche que dans un sens, elle ne peut que diminuer l'amplitude d'un signal. Pour amplifier un signal, il faut faire appel à des composants actifs. La résistance permet de contrôler l'amplitude et l'intensité du courant.

La résistance a plein plein d'autres applications, mais dans tous les cas, elle est utilisée pour faire varier l'amplitude maximale d'un signal ou d'un courant continu dans le circuit. Voyons ensemble quelques exemples d'utilisation.

Comment on l'utilise ?

Une résistance a plein plein plein d'applications ! Selon ce que l'on veut en faire, on en choisira différents types. Concernant les pédales d'effets pour guitare, le choix est plutôt simple, lisez mon article : résistances : que choisir ?
Voici quelques applications standard que vous retrouverez dans plein de pédales d'effet.

1. Ajuster le niveau d'entrée ou de sortie dans une pédale d'effet

Voici un exemple tiré de la Big muff. Une résistance à l'entrée du circuit va ajuster le niveau du signal qui va ensuite être amplifié. En changeant la valeur de cette résistance, on change le gain global de la pédale. Si on y met une résistance de faible valeur, le signal sera plus important au départ, et donc sera plus amplifié et saturé. A l'inverse, si elle est de plus forte valeur, le signal sera moins amplifié et on aura une big muff plus "smooth" avec moins de gain !

On peut aussi faire la même chose en fin de circuit et ajuster l'amplitude du signal sortant (c'est à dire le volume sonore final !)

2. Résistance "pulldown" (résistance de rappel en bon français)

Lorsqu'un circuit est off, il peut rester un peu de courant stocké dans les condensateurs ou au niveau de l'entrée du circuit déconnectée. Lorsqu'on allume le circuit, ce courant se décharge et cause des "plops" sonores désagréables. Pour éviter cela, on peut utiliser ce que l'on appelle une résistance de rappel.

La résistance, généralement de forte valeur (1M par exemple), connectée à la masse, est placée sur le chemin du signal. Ainsi, l'excès de courant dégagé lors de l'allumage est absorbé par cette résistance, ce qui prévient les bruits non désirés !

3. Ajuster le gain d'un transistor / amplificateur opérationnel (AOP)

Généralement, les transistors ou les AOP s'inscrive dans un petit schéma simple qui permet d'amplifier le courant (montage en collecteur / émetteur commun pour le transistor, montage en inverseur / non inverseur pour l'AOP), qui comprend des résistances. Ces résistances vont définir le gain du montage.

Pour un AOP, la valeur du gain est très simple à calculer : pour un montage en inverseur, ce sera R2/R1, pour un montage en non inverseur : 1 + R4/R3. On peut donc ajuster le gain de manière très précise ! C'est utilisé dans la rub a dub reverb pour régler le niveau d'entrée et de sortie !

Pour un transistor en émetteur commun comme ici, on peut notamment ajuster les résistance qui sont reliées à l'émetteur (R2 : plus faible valeur = plus de gain) ou au collecteur (R1 : plus faible valeur = moins de gain). C'est le cas sur la big muff par exemple, un bon moyen d'ajuster le gain maximal ! 

4. Pont diviseur de tension

Ce montage très simple permet d'ajuster la tension que l'on délivre à une partie du circuit.

La tension délivrée sera tout simplement : +9V x R2 / (R1 + R2).
Si on met R1 et R2 avec la même valeur, on divise simplement la tension par 2.
Cela peut être utile pour alimenter certains composants avec une tension donnée. Par exemple, certains AOP on besoin d'une tension de 4,5V au lieu d'une masse pour diminuer l'écart de tension. Pour alimenter de manière précise la base d'un transistor (bias), on utilise aussi ce genre de montage.

Et les potentiomètres alors ?

Un potentiomètre est tout simplement une résistance, avec une valeur variable ! N'importe quelle résistance d'un circuit peut être remplacée par un potentiomètre pour que l'utilisateur puisse faire varier manuellement sa valeur. On verra un peu plus comment cela fonctionne dans un autre article.

Par exemple, si on remplace une résistance dans la boucle d'un AOP par une résistance variable, on peut faire varier le gain en tournant le potentiomètre ! Idéal pour régler un boost de volume ou une amplification avant écrêtage par des diodes : réglage de la saturation ! C'est ce qu'on trouve dans le circuit de la tube screamer, ou de la Jan Ray / Timmy.

On peut aussi le placer après l'effet juste avant la sortie : on va pouvoir régler le volume de sortie, comme sur une fuzz face !

Un exemple : le LPB1

Voici un montage très simple, le Linear Power Booster 1 (LPB1) d'Electro Harmonix, qui est un clean boost, le premier boost de l'histoire utilisant un transistor silicone!

Comme vous pouvez le voir, il y a 5 résistances (6 avec le potentiomètre), essayez de déterminer à quoi elles servent ! Avec ce qu'on a vu au dessus, vous devriez pouvoir être en mesure de trouver ;)

Les plus malins d'entre vous pourront même trouver quelles résistances modifier, et comment, pour augmenter ou diminuer le gain du boost!

Mes conseils pour lire un schéma de montage facilement: essayez tout d'abord de repérer le chemin que suit le signal. Pour cela, reliez l'input à l'output, et essayez de voir au travers de quels composants le signal principal passe (ici, c'est C1, Q1, C2 et le potentiomètre "boost"). A partir de là, cela sera peut être plus facile pour vous de trouver à quoi servent les résistances !
Je ferai bientôt un article sur le LPB1, en détaillant le rôle de chaque composant... La solution sera dedans. Voici la solution ;)

J'espère que cet article vous a bien aidé !
Si vous avez des questions, postez un commentaire !
Si cet article vous a plu, n'hésitez pas à me remercier en likant la page facebook Coda Effects !


Pour aller plus loin :
Le bon guide (en pdf) de guitarpcb présentant les différents composants (en anglais)
Présentation de la résistance par le site sonelec musique (en français)
Article de sparkfun sur la résistance, très bien fait et informatif ! (en anglais)
www.resistorguide.com : un site entier sur les résistances, très informatif ! (en anglais)